Privačios investicijos į nuotėkio stebėsenos programą siekiant spręsti vandens trūkumo problemą Lisabonoje (Portugalija)

Tikėtina, kad Lisabonoje sumažės metinis kritulių kiekis ir padažnės bei pailgės sausros laikotarpiai, o prognozuojama mažiausia ir didžiausia temperatūra iki amžiaus pabaigos padidės maždaug 3 °C, kaip numatyta regioniniuose klimato scenarijuose, parengtuose vykdantprojektąADAPTACLIMA-EPAL, kurį finansuoja EPAL (Empresa Portuguesa das Águas Livres) ir įgyvendina Lisabonos universiteto CCIAM mokslinių tyrimų grupė (Klimato kaitos poveikio, prisitaikymo ir švelninimo mokslinių tyrimų grupė). Dėl subtropinio ir Viduržemio jūros klimato miestas paprastai patiria trumpas, švelnias žiemas ir karštas vasaras. Portugalija praeityje patyrė didelių sausrų. Sausros kelia pavojų žmonių sveikatai, nes kartu su aukšta temperatūra gali sukelti dehidrataciją.  Todėl labai svarbu, kad miestas atkreiptų dėmesį į savo vandens tiekimo sistemos efektyvumą.

Sumažinus nuotėkį iš vandens paskirstymo tinklo ir „negaunamo vandens“ kiekį galima labai prisidėti prie Lisabonos gebėjimo susidoroti su būsimomis sausromis didinant miesto vandens naudojimo efektyvumą. Negautas vanduo – tai bendro tiekiamo vandens kiekio ir patvirtinto sąskaitose nurodyto suvartojimo, t. y. vandens tiekimo sistemoje prarasto ir (arba) nutekėjusio vandens, skirtumas. Praėjusio amžiaus dešimtajame dešimtmetyje metinis negauto vandens lygis Lisabonoje buvo vidutiniškai 25–30 proc., t. y. apie 40 000 000 kubinių metrų. Papildomas streso veiksnys vandens paskirstymo sistemoje buvo didėjanti geriamojo vandens paklausa dėl miesto gyventojų skaičiaus augimo. Tinklas aprūpina vandeniu apie 350 000 namų ūkių ir komercinių klientų miesto viduje ir apie 2 500 000 žmonių (2016 m. duomenys) Didžiojo Lisabonos regione (Lisaboną supančiameregione, kuriam priklauso savivaldybės, esančios plačiame Težo upės žiočių šiauriniame krante).

Todėl vienas iš pagrindinių uždavinių reaguojant į padidėjusią sausrų riziką yra užtikrinti, kad miesto vandens tiekimo tinkle negautų kuo mažiau vandens. 

Lisabonos miestas nusprendė rasti būdą, kaip sumažinti dėl nuotėkio prarasto vandens, dar vadinamo negautu vandeniu, kiekį. Pagrindinis šios problemos šaltinis yra susijęs su vamzdynų gedimais dėl infrastruktūros senėjimo. EPAL turi specializuotus technikus, kurie atlieka visus būtinus remonto darbus. Tačiau sunku nustatyti ir rasti gedimus, nes tinklas yra plačiai paplitęs ir daugiausia požeminis. Nesvarbu, ar technikas turi ieškoti nuotėkio 1 kvadratinių metrų ar 1000 kvadratinių metrų plote, gali padaryti didžiulį skirtumą. Todėl EPAL nusprendė parengti stebėsenos programą WONE, pagal kurią būtų galima greičiau nustatyti vandens nuotėkį ir tiksliau nustatyti jo vietą. Jos pradinis tikslas buvo sumažinti negauto vandens kiekį nuo 25 proc. iki mažiau nei 15 proc., užtikrinti ilgalaikį tvarų vandens tiekimą didinant kasdienį efektyvumą ir veiksmingumą. Pasiekti rezultatai buvo dar geresni – 2015 m. negauto vandens kiekis sumažėjo iki maždaug 8,5 proc.

Šio projekto tikslai atitinka Nacionalinę efektyvaus vandens naudojimo programą (PNUEA), patvirtintą Nacionaline rezoliucija 113/2005, kurią koordinuoja Nacionalinė laboratorinė civilinė inžinerija. Šia programa siekiama prisidėti prie naujo požiūrio sprendžiant vandens klausimus Portugalijoje pagal tvaraus vystymosi sistemą.

Šia iniciatyva padedama siekti dviejų svarbių darnaus vystymosi tikslų: 11-ąjį DVT „Tvarūs miestai ir bendruomenės“, kuriuo didinamas miesto ir jo bendruomenių tvarumas, ir 13-ąjį DVT „Klimato politikos veiksmai“ mažinant energijos vartojimą (mažas išmetamas šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekis).

Siekiant spręsti vandens nuotėkio problemą, EPAL užsibrėžė sukurti vandens nuotėkio aptikimo programą WONE. Programa grindžiama stebėsenos sistema, kuri gali nustatyti ir rasti bet kokį vandens nuotėkį paskirstymo tinkle. Stebėsenos sistema leidžia palyginti tikėtinus vandens naudojimo duomenis su vandens naudojimu realiuoju laiku. Šį palyginimą atlieka programinė įranga, kuri buvo specialiai sukurta programai. Nustačius neatitikimą tarp dviejų duomenų rinkinių, stebėsenos grupė įspėjama, kad sistemoje gali būti nuotėkio. Nuotėkio vieta nustatoma atsekant vandens skaitiklį, kuris pateikė duomenis, rodančius nuokrypį. Nustačius nuotėkio vietą, siunčiami specializuoti technikai, žinomi kaip nuotėkio aptikimo mechanikai, kad atliktų lauko nuotėkio aptikimą ir ištaisytų problemą. Įgyvendinant programą negauto vandens kiekis sumažėjo nuo 23,5 proc. 2005 m. iki maždaug8,5 proc. 2015 m. (EPALsvetainė), o nuo 2005 m. iš viso sutaupyta apie 135 mln. m3 vandens.

Stebėsenos sistema WONE grindžiama Lisabonos padalijimu į vandens zonas, nustatytas atsižvelgiant į gyventojų skaičių, dar vadinamas rajono matavimo teritorijomis (DMA). Kiekvieną zoną sudaro nuo 3000 iki 5000 klientų ir veikia kaip strateginė matavimo zona. Kiekvienoje zonoje vandens slėgis yra nuolat stebimas per pasyvią sistemą su aktyviais pavojaus signalais. WONE programinė įranga atlieka nuolatinį skaitmeninių rinkų veikimo vertinimą, derindama kelių duomenų bazių duomenis ir apskaičiuodama veiklos rodiklius, kad būtų galima kontroliuoti negautą vandenį.

Projektas buvo sukurtas kaip vidinis R&D projektas. Iš pradžių jis buvo bandomasis projektas pasirinktose „paprastose“ zonose. Remiantis šio bandomojo projekto rezultatais, programa buvo toliau tobulinama ir išplėsta į daugiau zonų. Pirmaisiais plėtros metais į programą buvo įtraukta 20 zonų. Vėlesniais metais programa buvo išplėsta nuo 30 iki 40 zonų per metus. Iki 2016 m. sistema veikia visose 158 zonose. Šalia vandens skaitiklio šiose zonose, klientams paprašius, pagal programą gali būti teikiami papildomi vandens skaitikliai. Šie „privatūs“ vandens skaitikliai leido EPAL gauti daugiau informacijos apie savo klientų vandens naudojimą, kuria remdamasi bendrovė dabar gali teikti papildomas konsultavimo paslaugas. Šios paslaugos gali apimti nuotėkio aptikimą vietoje arba klientų konsultavimą siekiant pagerinti vandens tiekimo efektyvumą.

Be programos WONE stebėsenos,EPAL įgyvendino priemonių rinkinį, skirtą parengti sistemą, kad būtų galima reaguoti į vandens kokybės sumažėjimą, susijusį su intensyvesniais sausros laikotarpiais ir teršalų nutekėjimu, aukštesne temperatūra ir vidutinio metinio srauto sumažėjimu, prognozuojamu pagal klimato kaitos scenarijus. Pavyzdžiui, veiksmai apėmė Vale da Pedra vandens valymo įrenginių atnaujinimą, siekiant pritaikyti valymo procesus, kad būtų galima reaguoti į įvairesnius vandens kokybės pokyčius.

"WONE" programą sukūrė ir toliau valdo "Empresa Portuguesa das Águas Livres" (EPAL), seniausia Portugalijos vandens tiekimo įmonė. EPAL yra pagrindinis šalies vandens paskirstymo tinklo operatorius ir valstybinė bendrovė, kuri nuo 1993 m. visiškai priklauso nacionalinei viešajai kontroliuojančiajai bendrovei „Áquas de Portugal“ (AdP). EPAL yra atsakinga už vandens paskirstymo veiklos valdymą ir paskirstymo tinklų priežiūrą.

Komanda, stebinti WONE programinę įrangą, atlieka pagrindinį vaidmenį sėkmingai ją taikant. Ši komanda buvo sukurta įdarbinant 4 universiteto absolventus. Kiekvienas nuotėkio aptikimo technikas dalyvavo specializuotuose vidaus ir vietos mokymuose (įskaitant 2 savaičių mokymą darbo vietoje su užsienio bendrovėmis). Visos tolesnės žinios buvo sukurtos darbe. Komandos nuoseklumas padėjo sėkmingai sukurti didelę vidaus žinių apie vandens vartojimo efektyvumo stebėseną bazę per 10 programos vykdymo metų. Šiuo atžvilgiu sustiprinus EPAL vidaus procesus ir kompetenciją, bendrovė galėjo nustatyti kritinių klimato kaitos rodiklių rinkinį ir periodiškai juos stebėti sistemos pažeidžiamumo požiūriu.

Kadangi vartotojų elgsena kartu su WONE programine įranga yra pagrindinis vandens naudojimo mažinimo veiksnys, EPAL teikia konsultavimo paslaugas klientams, kurie norėtų pagerinti savo vandens naudojimo efektyvumą. Pavyzdžiui, ji sukūrė programėles ir priemones, skirtas vartotojų savikontrolei, kad būtų padidintas namų ūkių vandens vartojimo efektyvumas (pvz.,programėlę „Waterbeep“).

Papildomos konsultavimo paslaugos apėmė stebėsenos sistemos įdiegimą, nuotėkio nustatymą vietoje arba konsultacijas vandens vartojimo efektyvumo klausimais. Efektyvesnis vandens naudojimas keičiant vartotojų elgseną turi ribotą poveikį EPAL metinėms pajamoms, kurios labiau priklauso nuo fiksuotų paslaugų sąnaudų, įtraukiamų į kiekvieną sąskaitą už vandenį. Kiekvienas parduotas vandens kubinis metras turi padengti jo paruošimo ir paskirstymo sąnaudas, o tai reiškia, kad jo pelningumas yra ribotas. Todėl klientų suvartojamo vandens kiekio mažinimas yra svarbus tiek klientui, tiek EPAL.

Galiausiai EPAL skatino projektą ADAPTACLIMA-EPAL, kurį moksliškai parėmė Lisabonos universiteto CCIAM mokslinių tyrimų grupė (Klimato kaitos poveikio, prisitaikymo ir švelninimo mokslinių tyrimų grupė). Šiame tyrime, kurį visiškai finansavo EPAL, bendrovei pateikta prisitaikymo prie klimato kaitos strategija, kuria siekiama sumažinti jos veiklos pažeidžiamumą dėl klimato kaitos. Projekte daugiausia dėmesio skirta prisitaikymo prie klimato kaitos galimybėms, siekiant padidinti EPAL sistemų atsparumą su klimato kaita susijusiai rizikai. Viena iš pateiktų galimybių buvo skatinti efektyvaus vandens naudojimo veiksmus, kuriais remiami programos WONE tikslai. Tyrimo projekto duomenų ir dokumentų nuosavybė projekto pabaigoje buvo perduota EPAL.

EPAL vykdė atitinkamus veiksmus, skirtus piliečių informuotumui apie vandens naudojimo efektyvumą ir paklausos valdymą didinti. Pavyzdžiui, ji pradėjo kelias kampanijas, kuriomis skatinamas teisingas ir atsakingas vandens naudojimas.

Pagrindiniai programos WONE suinteresuotieji subjektai yra piliečiai ir privačios įmonės, kurie yra EPAL klientai ir todėl gauna naudos iš galimo sąskaitų už vandenį sumažinimo. Iš tiesų, be vandens paskirstymo tinklo priežiūros, pagrindinė vandens naudojimo mažinimo varomoji jėga yra vartotojų elgsena. Todėl EPAL teikia keletą paslaugų klientams, kurie norėtų pagerinti savo vandens naudojimo efektyvumą (žr."Sprendimai").

Nors Lisabonos savivaldybė tiesiogiai nedalyvavo įgyvendinant programą WONE, miestas gavo EPAL patarimų, kaip pagerinti vandens naudojimo efektyvumą, ir daug investavo, kad šie patobulinimai būtų įgyvendinti. Kadangi WONE programos veikla vyksta miesto teritorijoje, miestas taip pat veikia kaip statybos darbų, kuriuos reikia atlikti vietoje, tarpininkas. Be to, Lisabonos savivaldybė palengvina bet kokį būtiną bendravimą apie WONE programą tarp EPAL, piliečių ir Lisabonos įmonių.

"WONE" programa pasirodė esanti sėkminga gerinant vandens paskirstymo tinklo atsparumą, taip pat vykdant pelningą verslą dėl didelių išlaidų taupymo. Todėl programa WONE neturėtų būti laikoma tik investicija į prisitaikymą prie klimato kaitos. Tai taip pat suteikia labai įdomią galimybę kaip verslo investicija (ekonominė papildoma nauda), kuri suteikė EPAL stiprią ekonominę paskatą užtikrinti ilgalaikį savo platinimo tinklo atsparumą.

Įrodyta, kad bendrovės valdybos parama yra svarbus sėkmės veiksnys, taip pat kitų pagrindinių bendrovės dalių, būtent tinklo eksploatavimo, priežiūros ir ryšių su klientais, dalyvavimas. Šiomis operacijomis siekiama skatinti mentaliteto pokyčius įmonėje. "WONE" programos kūrimas nuo pat pradžių sulaukė daug paramos įmonėje.

Didelio sausros įvykio, įvykusio 2005 m., metu Lisabonos vartotojai nepatyrė didelių pasekmių dėl vandens šaltinių prieinamumo atsparumo. Ekstremali 2005 m. sausra padėjo geriau suvokti su sausromis susijusią riziką. Tai matyti iš to, kad iš karto po 2005 m. renginio Aplinkos ir klimato politikos ministerijoje buvo įsteigta Sausrų komisija, kuri pabrėžė nacionalinių subjektų tarpusavio ir Portugalijos bei Ispanijos bendradarbiavimo svarbą.

Programa WONE orientuota tik į nuotėkio aptikimą. Todėl duomenų analizės rezultatai turi būti gerai suderinti su technikų praktika, nes jiems reikia rasti pritaikytus sprendimus faktiniam nuotėkiui pašalinti. Šis vertimas iš duomenų į veiksmą vis dar reikalauja žmogaus veiksmo, o tai reiškia, kad jo sėkmė labai priklauso nuo jį valdančios komandos žinių. WONE programoje buvo sukurta maloni darbo aplinka, kuri iki šiol lėmė nuolatinę operatyvinę komandą.

Vandens paskirstymo tinklas turi būti nuolat stebimas ir tobulinamas. Vandens paskirstymo sistemos naudojimas reiškia, kad jos vamzdžiai bus sandėliuojami ir galiausiai turės būti pakeisti. Vidutinė tinklo eksploatavimo trukmė yra 50–60 metų. WONE sistemos privalumas yra tas, kad problemas galima nustatyti efektyviau, o tai reiškia, kad tinklo pakeitimas iš tikrųjų gali vykti etapais. Todėl vandens vamzdžių atnaujinimas ir remontas yra tęstinis procesas. WONE programa leidžia ją valdyti, sutelkiant dėmesį į nuolatinį mažesnių tinklo dalių tvirtinimą, o ne iš karto jį pakeisti.

Pirmieji sėkmės įrodymai buvo surinkti pirmojoje bandomojoje srityje, kurioje sistema buvo išbandyta. Teigiami rezultatai leido išplėsti stebėsenos programą, kad ji apimtų visą Lisabonos miestą.

Be WONE sistemos, panašūs produktai buvo parduodami kitoms vandentvarkos įstaigoms Portugalijoje ir užsienyje, o tai rodo, kad šį produktą lengva taikyti panašiais atvejais. Pavyzdžiai: AQUAmatrix®, vandens sektoriaus klientų valdymo sistema ir waterbeep®, paslauga, skirta kontroliuoti vandens suvartojimą buitiniams ir verslo klientams, padedanti jiems tapti efektyvesniais.

Miestamsgali būti sunku imtis iniciatyvos įgyvendinant vandens vartojimo efektyvumo programą, nes miestų vaidmuo apsiriboja tuo, kad jie yra vandens bendrovės tarpininkai ir klientai. Vandens efektyvumo programos vykdymas visų pirma yra investicinis sprendimas, kurį turi priimti pati vandens įmonė. Kiti miestai, gerindami savo vandens naudojimo efektyvumą, galėtų skatinti tokio pobūdžio plėtrą rodydami pavyzdį. Jie taip pat gali padėti palaikyti vandens bendrovės ir piliečių ryšius, didindami piliečių informuotumą apie projektą ir suteikdami praktinių susisiekimo galimybių.

Pradinė programos plėtra buvo finansuojama EPAL vidaus finansiniais ištekliais. Investicijų į nuotėkio remontą grąža bendrovei buvo labai pelninga, todėl ją galima laikyti investicijomis į mokslinius tyrimus ir plėtrą. Bendros investicijos į programinės įrangos kūrimą sudarė apie 1 000 000 EUR, taip pat panaši suma buvo investuota į tinklo stebėjimo sistemas mieste. Programos veiklos išlaidos sudaro apie 500 000 EUR per metus.

Pagal šią programą vandens, iš kurio negaunama pajamų, kiekis sumažėjo nuo 23,5 proc. 2005 m. iki maždaug 8,5 proc. 2015 m. Dėl to per pastaruosius 10 metų sukaupta apie 68 mln. EUR santaupų. Todėl vandens naudojimo efektyvumo programa yra labai naudinga sąnaudų ir naudos santykio požiūriu. Tada EPAL nusprendė reinvestuoti sutaupytas lėšas į tolesnį įmonės poveikio aplinkai mažinimą.

Nuotėkis gali paveikti tiek „viešuosius“, tiek „privačius“ klientams priklausančius vamzdynus. Pirmuoju atveju tai reiškia, kad vandens nuostoliai yra atskaitingi EPAL. Todėl bendrovė tiesiogiai taupo išlaidas, nustatydama nuotėkį. Privačių vamzdynų atveju dėl nuotėkio pašalinimo sutaupytos išlaidos tenka tik klientui, o EPAL pelnas nepadidėja. Tačiau dėl nedidelio vartojimo vartotojų sąskaitos už vandenį sumažėja nedaug, nes fiksuotas aptarnavimo mokestis lieka nepakitęs.

Programos WONE išlaidos neapima vandens paskirstymo tinklo atnaujinimo išlaidų, kurios laikomos „reguliarios priežiūros“ išlaidomis. Šioms išlaidoms finansuoti AdP ir EPAL nuo 1993 m. gavo finansinę paramą iš Europos investicijų banko (EIB) palankių palūkanų normų paskolomis. Jų parama buvo panaudota vandens tiekimo plėtrai ir atnaujinimui, atliekų tvarkymo priemonėms, sanitarijos tinklams ir efektyvumo didinimui finansuoti. EIB parėmė beveik 2 500 000 000 EUR paskolų Portugalijos vandens tinklams. EIB užmezgė ilgalaikius patikimus santykius su EPAL nuo tada, kai pradėjo finansuoti savo projektus. Šis ryšys palaikomas EPAL EIB teikiant metines pažangos ataskaitas apie naujas koncepcijas ir metodikas, taip pat naujausią informaciją apie susijusias tarptautines ir nacionalines programas.

Papildoma nauda aplinkai gaunama dėl mažesnio išmetamųjų teršalų kiekio, susijusio su mažesniu energijos suvartojimu ir vandens išteklių išsaugojimu. Iš tiesų, projektas rodo svarbią sinergiją su klimato kaitos švelninimu. Tiek vandens siurblių eksploatavimui, tiek vandens valymui reikalinga elektros energija, taigi naudojami ištekliai, kurie gamybos etapais išmeta šiltnamio efektą sukeliančias dujas. Vandens siurbliai užtikrina nuolatinį švaraus vandens srautą per sistemą. Kai dėl nuotėkio mažinimo reikia mažesnio švaraus vandens kiekio, reikia mažiau vandens cirkuliuoti, todėl sumažėja bendras energijos kiekis, reikalingas vandens paskirstymo sistemos veikimui užtikrinti.

Projektas WONE atitinkaNacionalinęefektyvaus vandens naudojimo programą (PNUEA, 2012 m.), kurią koordinuoja Nacionalinė civilinės inžinerijos laboratorija. Šia programa siekiama prisidėti prie naujo požiūrio sprendžiant vandens klausimus Portugalijoje pagal tvaraus vystymosi sistemą. Pagal šią programą nustatyta, kad 2009 m. vandens atliekos, susijusios su vandens paskirstymo sistemomis, vis dar buvo labai didelės. Tuo metu EPAL jau buvo įgijusi nemažos patirties mažinant negautų pajamų vandens kiekį ir todėl pagal savo programą WONE buvo vandens naudojimo efektyvumo didinimo lyderė. Savo paskutinėje versijoje (2012 m.) PNUEA padidino 2020 m. negauto vandens kiekio mažinimo tikslą nuo 20 proc. iki 25 proc. Šis sumažinimas jau įgyvendintas Lisabonoje, kur iš pajamų negaunamo vandens lygis nuolat nesiekia 10 %.

Suderinus nacionalinį vandens įstatymą (DekretasNr. 58/2005, atnaujintas Įstatyminiu dekretu Nr. 130/2012) su Vandens pagrindų direktyva, EPAL suteikta teisė rinkti vandens išteklių mokestį. Šis mokestis skirtas vandensišteklių planavimo, apsaugos ir valdymo veiklos išlaidoms padengti.

Programa pradėta 2005 m. ir vis dar vykdoma.

Poreikis aptikti nuotėkius vandens tinkle išlieka tol, kol tinklas naudojamas. Todėl programa turi ne pabaigą, o ciklus, kurie atspindi vamzdžių eksploatavimo trukmę ir leidžia prisitaikyti prie tinklo dinamikos.

Generic email: geral.epal@adp.pt

Nuno Medeiros

Director of Asset Management, EPAL

nuno.goulartt.medeiros@adp.pt

Maria João Capela 

Head of Planning and Investment Department, EPAL

maria.joao.capela@adp.pt

Rui Mira

Climate Change Specialist, EPAL

rui.mira@adp.pt

Tinklo suskirstymas į sektorius ir plėtra; pajamų negaunančios vandens kontrolės stebėsena